今天在 GitHub Trending 上看到一个有意思的项目：ArmorPaint，一个用 Haxe 写成的跨平台 3D PBR 纹理绘制软件——拖入模型就能直接在 GPU 上刷贴图，并且能编译到桌面、移动端甚至浏览器。它把自己定位成"开源的 Substance Painter 替代品"，值得认真拆一拆。

一、项目概述

ArmorPaint 是 armory3d 团队（同时也是开源 3D 引擎 Armory3D 的维护者）推出的一款独立 PBR 纹理绘制工具。它的核心目标很明确：让艺术家把已经展好 UV 的 3D 模型拖进窗口，就能像 Photoshop 一样在模型表面绘制 PBR 材质，并实时看到最终的光照效果。

它解决的核心痛点是：传统贴图绘制流程需要在 3D 软件、图像软件之间反复横跳，而 ArmorPaint 把"模型预览 + 图层化绘制 + 节点材质 + 烘焙"全部塞进一个轻量、可移植的程序里。

核心特性一览：

  • 物理渲染（PBR）驱动：基于金属度/粗糙度工作流，绘制即所见即所得。
  • 图层系统：像图像编辑器一样管理材质图层，支持非破坏性叠加。
  • 节点式材质编辑：通过节点图构建程序化材质，而非只画死纹理。
  • 跨平台：Windows / Linux / macOS，实验性支持 iOS、Android 与 WASM（浏览器）。
  • 可移植：桌面版免安装，解压即用。
  • 源码开放、二进制收费：仓库面向开发者，稳定版二进制通过付费分发来反哺项目。

二、技术原理

2.1 为什么选择 Haxe + Kha

ArmorPaint 最特别的地方，是它没有选择 C++ 或 Rust，而是用了 Haxe 这门语言，底层依托 Kha 多媒体框架。这套选择的理由非常工程化：

Haxe 可以编译为多种目标语言——C++（桌面/移动）、JavaScript（WASM / 浏览器）、C#、Python 等。Kha 则在 Haxe 之上封装了跨平台的图形、音频、输入与文件系统抽象。两者结合，意味着同一份游戏/图形代码，只需切换编译目标，就能跑到完全不同的平台上。ArmorPaint 正是靠这套组合，用一份 Haxe 代码库同时交付桌面、移动端和 Web 版本。

从 README 的构建矩阵就能看出这套架构的威力——同一个 make 工具，通过不同 --target 参数产出截然不同的产物：

# 桌面端（生成 Visual Studio / Xcode 工程）
../base/make

# Android
../base/make --target android

# iOS
../base/make --target ios

# WebAssembly（浏览器）
../base/make --target wasm --compile --embed

2.2 GPU 驱动的绘制管线

ArmorPaint 的绘制过程完全跑在 GPU 上，性能主要取决于显卡。官方给出的参考是：

  • 4K 绘制最低需要 Intel HD4000 级别的核显；
  • 16K 绘制推荐 NVIDIA RTX 2080 / 8GB 显存或更强。

这背后的数据流大致是：用户在视口落笔 → 笔刷事件被转换成绘制指令 → 通过渲染目标（Render Target）把颜色/法线/粗糙度等通道写入对应的纹理层 → 着色器实时合成并显示在视口。由于所有通道都在显存里做离屏渲染，所以大分辨率下的瓶颈几乎完全落在显存带宽与填充率上。

2.3 数据资产与工程文件

ArmorPaint 使用自定义的 .arm 工程格式，把网格、图层、材质、笔刷全部打包进去，并可选地把外部纹理也一并内嵌：

  • 保存工程：Ctrl + S 写入 .arm
  • 开启 File - Pack Assets 后，外部贴图会被打包进工程文件，方便迁移

导出纹理时，它内置了多套通道打包预设，直接对齐主流引擎：

  • Generic：导出独立 PBR 贴图
  • Unreal：打包为 occlusion-roughness-metallic
  • Unity：打包为 metallic-occlusion-smoothness
  • Minecraft：打包为 metallic-emission-roughness

这种"一次绘制、多引擎导出"的设计，体现了它作为管线中间件的定位。

三、安装与快速开始

3.1 使用官方二进制（推荐普通用户）

Windows 10+ / Linux / macOS（Apple Silicon）都有现成构建，桌面版免安装，解压即运行：

  • Windows：运行 ArmorPaint.exe（若被 SmartScreen 拦截，选 More Info - Run Anyway）
  • Linux：终端里执行 ./ArmorPaint
  • macOS：运行 ArmorPaint.app

二进制通过付费渠道（Itch / Gumroad）分发，用于支撑项目开发；仓库内的源码则对所有人开放。

3.2 从源码构建（开发者）

如果你要编译 git 版本，需要准备编译器工具链：Windows 用 Visual Studio + clang tools，Linux 用 clang + 依赖，macOS/iOS 用 Xcode，Android 用 Android Studio，另外需要安装 git。

git clone https://github.com/armory3d/armorpaint
cd armorpaint/paint

Windows (x64):

..\base\make
# 打开生成的工程 build\ArmorPaint.sln 进行构建

Linux (x64):

../base/make --run

macOS (arm64):

../base/make
# 打开 build/ArmorPaint.xcodeproj 进行构建

WASM:

../base/make --target wasm --compile --embed

3.3 一个实用细节：#embed 与数据内嵌

README 里提到一个很"新潮"的构建能力：嵌入数据文件需要支持 C23 #embed 的编译器（clang 19+）：

../base/make --embed

#embed 是 C23 引入的标准特性，允许在编译期把二进制资源直接嵌入可执行文件，从而省去运行时读取外部资源的开销——对需要把大量笔刷、预设、图标打进单文件的桌面应用来说非常合适。

四、使用方法与实战

4.1 导入模型

把展好 UV 的 .obj 文件直接拖进视口即可替换当前模型，单文件最大支持约 4GB；此外还支持 .fbx、.blend、.stl、.gltf、.glb。导入时可以在对话框里：

  • 用 Split By - UDIM Tile 把模型按 UDIM 分块解析；
  • 开启 Apply Skinning 加载 fbx/glb 的动画帧。

导入后还能在 Meshes 标签页里做一系列网格处理：重算法线（Calculate Normals）、调整 up 轴（Rotate）、几何归位（Geometry to Origin）、应用置换（Apply Displacement）、自动展开 UV（UV Unwrap），甚至内置了一个简易的 UV 编辑器。

4.2 导入材质与纹理

  • 把一整个 PBR 贴图文件夹拖进视口，ArmorPaint 会根据文件后缀自动识别通道并组装成材质；
  • 拖入 .jpg/.png/.tga/.bmp/.gif/.psd/.hdr/.svg/.exr/.tif 等图像到节点编辑器，会生成一个 Image 节点。

4.3 绘制与视口操作

基本操作上手即会：

  • 鼠标左键 / 数位笔：绘制
  • Alt + 左键：旋转视角
  • Alt + 中键：平移
  • Alt + 右键 / 滚轮：缩放

键位可以在 Preferences - Keymap 里改成 Blender 预设，这对从 Blender 迁移过来的用户非常友好。

4.4 导出与通道打包

导出纹理走 File - Export - Textures...，可设置分辨率、色深（8/16/32bit）与格式（8 位色深下用 .png/.jpg，高动态范围用 .exr）。如果多个物体要共用一张贴图，可以在 Atlases 标签页把它们编入同一个 atlas，导出时每个 atlas 写一套纹理。

五、常见问题与解决方案

Q1：首次运行被系统拦截？ Windows 会弹"未识别的应用"提示，选 More Info - Run Anyway 即可；Linux 下若双击没反应，需要在解压目录的终端里执行 ./ArmorPaint。

Q2：绘制卡顿 / 大分辨率下掉帧？ 绘制全程在 GPU 上进行，性能主要由显卡决定。可以到 Preferences 里调低视口分辨率或相关画质选项；16K 纹理对显存压力极大，建议 RTX 2080/8GB 及以上。

Q3：改了 UV 之后贴图对不上？ 这是个高频坑——一旦在 ArmorPaint 里修改了 UV，就必须把修改后的网格一起导出（File - Export - Mesh...），否则外部管线里的 UV 与贴图会错位。

Q4：模型改动后想重新加载？ 使用 File - Reimport Mesh / Reimport Textures 可以直接重新读取资产，无需重建工程。

Q5：想用更多模型或图像格式？ 在 Preferences - Plugins 里可启用额外格式支持插件，按需加载。

六、总结

ArmorPaint 的价值不只是"开源版 Substance Painter"，它更是一个用 Haxe + Kha 把一套代码编译到六大平台的工程范本：桌面端用 C++ 后端追求性能，Web 端编译成 WASM 直接在浏览器里跑 GPU 绘制。它的可移植性、GPU 驱动的绘制管线、以及对多引擎导出预设的原生支持，都说明它是一个认真做管线的项目。

如果你在做游戏美术管线、想找一个可定制、可审计、可自托管编译的纹理绘制工具，或者单纯想研究"一份 Haxe 代码如何跨平台跑图形应用"，ArmorPaint 都很值得 star 一下。